TWI335362B - Method and device for monitoring needles on knitting machine - Google Patents

Description

1335362 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 的方法及一種對 本發明關於一種監視針織機上之針頭 應裝置。 x

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【先前技術】 針織機含有大量的織針’這此織斜声典贫 —螂針也叉某種程度的磨指 且特定言之可能斷裂。通常，針嚙嬙、甘3门 石谓 叮碘機（尤其是圓形針織機） 係用於連續生產大量產品。如果右私ι w 禾有一針碩斷裂，這會在剪 成的產品中造成瑕疲。製造出沒用的廢物。但二 時有可能發生。因此’運轉中之針織機的針頭應當要被： 視。為此之故，頃已做出各種努力。 美國專利第3,577,75G號揭示_種監視配置，立包括一 呈一光柵形式之光學感測器，有一讓針頭通過的测量區。 針頭通過此光柵之有光區時產生的脈衝經轉換成矩形脈 衝。此脈衝之長度在針頭是完好無缺時係相對較大，但在 針頭已斷裂時會明顯小許多。如果脈衝長度短於預期；· 會觸發一警報信號。 此種監視方法係以機器之恆定轉速的假設為前提。如果 此種方法被調校成敏感到足以偵測到彎曲變形的針頭或是 2〇鉤針之局部的斷裂，那麼在針織機之轉速有波動時會= 假警報。 相同現象亦適用於從文獻DE-OS 1 95 362看到的方 法。在此例中，針頭之鉤針移動通過一用於光學針頭監視 之透鏡的焦點。一光學信號因此產生，該信號有—具備可 6 丄明362 5 見個別脈衝的週期性分量。如果有一針頭彎曲變形，會有 單-個脈衝比較快或比較慢發生。因此，時間間隔會朝一 個鄰近脈衝縮短且會朝另一個鄰近脈衝加長。如果有f :缺漏，則兩接續脈衝之間的時間間隔會是正常值的兩 來m 果得到針頭之監視。舉例 來說，藉由比較貫際產生之脈衝盥— 際產生之脈衝偏離標稱脈衝時觸路^值序列藉以在實 此類。 稱脈衝—觸發-錯誤信號的方式即屬 10 15 20 又’文獻DD 274 455 姐山u a 針頭得到信號脈衝並將此等"十頭監視方法係從個別 信號如果^虎超出-預先指定的數值範圍，即產生一錯誤 再者，文獻DE-OS 20 40 5H拉山 針頭並查對所得脈衝之數旦，出可用光電掃描頭掃描 計數器並將其預設為標稱：頭數：订=案’使用可編程 叶數針頭脈衝。如果 此计數益以倒數方式 未達到期望值（定）恭程汁數器在機器之-或多轉後 上述最後-種V:對? 且，造成在機琴一鞋/機之轉逮的波動不敏感。而 =加大的針頭振= = = ; =之間之時間間隔減 或f曲變形的針頭要 ^為，的情況。又’ 一缺漏 到。在最差情中 °°订元整一轉之後才會被_ 機盗必須進行多轉以供偵測。但是， 1335362 目標是要盡可能快地偵測到錯誤。 有鑑於此，本發日狀—目的是提出—種 針頊的改良方法。 叮碑機上之 此目的由依據申請專利範圍第i項之方法達成。 【發明内容】 參照本發明之方法，個別信號藉由僅在—針頭或 ^過光學感测II之視野時進行的光學監視。I個另 =號脈衝之間的時間間隔。如果二個目前信 、時間間隔明顯大於或明顯小於先前 脈衝之間的時間間隔，即產生-警報信號。易言:= 隔之-以夕Γ 實質大於或小於先前時間間 m《：者。因此，時間間隔彼此之間的時間差必 ο Λ過特定極限值。為定義極限值，舉例來說可在1 2 15 ΐ麼1,即12〇% *⑽）決定二個極限係數Ρ。和pu。 信號脈衝之間的時間間隔會以越變J = :減:相3清ΪΓΓΓΓΓ::信號脈衝的時間間隔 ^ 針頭斷裂或厫重彎曲，會在每一鳇 彎曲針頭產生之時間間隔與前-時間間隔之間有 此特徵可用於產生一警報信號。如果針頭斷裂， 二二:：”會由後續針頭產生。因為缺漏的脈衝，時 0 口 13，化明顯超出前述譬如被定義為20%時間差的 極限。 8 20 5 10 15 20 1335362 因此侍以可靠地偵測到彎曲

ΓΠ對於轉逮之波動缺泛靈敏度。又，故障的 被即時偵測到。不需要等到機器循環之結尾。頌I 例來定m織機之作#狀態之一函數。舉 :限=降低。這加大時間間隔之許可容差=二 :’：極限係數可藉由窄化時間間隔而被最小化。藉= 形的=在針頭之變形及磨損的極早期階段摘測到弯曲變 相：於!二限?數設定成對稱的（譬如在〇.8和1.2， 可能被設定成不對稱的（學如在 0.9和1.3，相當於_1〇%和+3〇% )。 。在 又，記錄（譬如計數）在機器每轉 的數量可能有其效用。此數字可與 衝 :能僅在此偏差存在超過機器之好幾轉之;t警:： 最好該標稱數量係在-試運轉期間 記錄針頭所產生之信號型樣既沒必要 ^此過私中， 樣可能因為針頭振動以及被此等針：二^號型 各循環中各有不同。但是，實測針頭線㈣響而在 號脈衝之數量）必須不變，此藉由本發=:2即實測信 靠監視。 月之應用而受到可 再者，針對於在針頭序列中具有期望間隙的針織機來 9 1335362 ，3己錄已因此而缺漏之信號脈衝數 其效用。對於信號序列之此脈衝 ：Π會有 制。如果是這樣，警報H#ϋ的產生受到抑 一小段時間。 & 裝置已就此脈衝刻意停用 實務上來說最好不僅偵測在每轉期間測得之信 里而且視需要偵測其振幅。如有需要 此過程中，可就每一個別脈衝顯示振 為員：=二 當針織機非常緩慢地轉動時在機 ： = 供 貧訊：當機器運轉非常快速時，亦有可能僅顯示信= 10之最向及/或最低峰值振幅。又，有可At屋 一 ’ mi% 有了此顯不一平均信號振 巾田以便告知操作者監視裝置是否經正確定位。 15 施Λ為連=的振幅制，有可能動態地調適從類比信號轉 、成數位#號之信號轉換的切換閾值。舉例來說，經由平 均振中田值或-或多個先前信號脈衝之視需要經加權的求平 均’有可能形成後續信號脈衝之一預期平均冑。信號生成 =下限觸發閾值可由以此預期平均值減去—固定值而決 定。彳S號生成之上限觸發閾值可由以此預期平均值加上一 固定值而決定。 對應的優點適用於如申請專利範圍第u項用於施行該 20方法之裝置。 【實施方式】 圖式例示一依據本發明之方法的範例實施例。其中說明 侷限於本發明之重要觀點的解釋以及各種已知的事實。微 幅修改係有可能的。熟習此技藝者可從圖式理解到圖式說 明中未提到的補充細節。 3上l斜I 9針織機1的簡化示意圖’其係建構為在-針ft 說經由一光纖7析益6。光學頭5舉例來 頭或是送到針頭之鉤部或頭部。束运到通過的針 後光線接收器據以調整成此頻率以防被外來： :=吏;:衝及，或調變光以防被外來=因此 10 —子應於發射光的接收光會被分析。 的光具t例如僅只i_2mro之正面外徑 ΰ此將感測器安置在針織機之不可接# 可:r—感測器頭，其中二個光導體 卞有僅“〇.5咖的直徑。因此，受監視區域變得 15 ^確保即便是❹極小的針頭也能夠僅只監視單-針 20 較佳來說’感測器頭被帶到非 轉一這會得到一高二信:距 彡恥提化針織機，在此例中個別針頭選擇性地不被完全 出，故有可能就每個針頭提供二個感測器。完全拉出的 ，頭會被二個感測器偵測到’而未完全拉出的針頭只會被 女置在較下方之處的第二感測器偵測到。這提供了針織 之功能之額外分析的選項。 為提S針軽視之可纽，有可能以❹沿針織機周長 由10個針頭界定的距離提供一額外的感測器。可在額外距

II 1335362 感測器。舉例來說’如果有二個感測器連續 生相同錯誤訊息之時停止。 、產 利夕用-光纖9連接分析器6與光學頭5。分析器6包括 之=個顯示器以及-或多個輸入器件’例如呈小鍵㈣ 。又’該分析器包括圖中未明確示出之電理哭 + ’例如呈硬體和軟體、—或多個處理㈣ ：。 ，心件之料，其可由熟習此技#者 說明之功能。 使％仃以下 ίο 15 圖2不出一系列完好無缺的針頭2。 ::比信號心藉此此信號可從光學頭5所 :此每次光反射作用產生-對 s。°生成器重整以便產生信號脈衝S]至 : :同3以一定轉速旋轉且當針頭 全完好無缺時，個別作 、做此馮几 至Τ〜知门 衝心至^之間的時間間隔丁！ ^ “王相同。今以分析器持續監 當時間間隔Ti大致同於時間 眭L n。 收信號脈衝\認可為前nr 分析器將一接

Si。此係滿足以下條件之情況： h文接、，貝脈衝

Pu . Ti-1<Ti<P。. τΜ (1；) 其中P〇和pu代表時間間隔 說’P。值可為。1P。值::了2偏差：下限係數。舉例來

Ti最少是時間間隔Tm之至少8〇%且=f思指時間間隔 如果上述測試為真，亦即°—夕疋Ti]之120%。 丌即如果母一乃在TM之80%至 12 20 1335362 被認可為一有效信號脈衝 屋生s報彳5唬。舉例來說，此脈衝被計數。 但如果信號脈衝Si超出前述時間 ίο 15 20 ==因此，在預期間隔内不會出現有效脈衝，且不: =報信號。因此，一斷裂針頭或一嚴重彎曲針頭：； 測學=前方時會立即被憤測到。為提升錯誤偵 感測器以：d迠利用定位在針織機周圍不同點的多個 二個針頭位置^錯^信號’藉此僅在所有感測器對於同 若僅右誤信號之時產生一有效錯誤信號。 器運轉細:於 的”脈衝在η Γ 6)外的信號脈衝或缺漏 =遽脈衝在I處或同—針頭位置重複之時產生一警報 =-算=:_算算術平均二 吐t扭方面’針筒3之漸變轉速變化無法造成馨報作號產 11t可顯示於分析器6之顯示器10上。又:有可 這舉例來說可為經由網路連結完成。 局部損壞’攀如斷列2，，其中一針頭2a 斷裂。在此例中，對應類比信號AS未達 13 1335362 部，可看對應數位信號脈衝未產生。參照圖3底 大小間ΙΨ據T V孔、以產生之信號脈衝之間的適當 5 麼大的:差=:Γ間隔T5是時間間隔T4的兩倍。這 信號。 令_的。極限值Ρ。被超過，且產生一警報 裝置^m之監視’有可能在分析器6内提供一計數 轉重新判定計數結果。為此，分析器6 10 測器在-==感測器；是連接到此-感測器，該感 衝。此可為針二二、即在針同3之每一轉期間）產生-脈 :轉每轉一個脈衝或亦為每轉多個脈衝。若 :轉=數传的脈衝數量偏離一標稱數量ζ，即可產生一邀 二然後此警報信號可顯示於分析器6之一顯示器1 υ;里『。在一有線網路内或藉由無線方式傳送（以供後續處 標稱數量Z舉例來說可由操作者在小鍵 #然亦有可能利用小鍵盤U以—教導模式起動分析器輪广 此模式中分析器6自動偵測針 .轉期間或經過-或多轉達成'然後使 =轉期間偵測到的針頭數量健存於記憶體; 參照一些針織機，針筒3並夫、篇哉从_s二 頭之間刻意留有大线。在二+ ==是在個別針 其在預先指定的選定處中斷針頭監視。圖：提 20 1335362 •之圖例。針頭2之序列有兩處空隙L〗、L2。參照圖4，針 頭和其相關類比信號AS以及信號脈衝S僅就其分度位置 1、2、3等識別。如此圖所示’分度位置3和6的針頭不 -存在。因此，在分度位置3和6沒有信號脈衝s。參照於 5 配圖2提出之說明，這些脈衝的不存在會導致警報作號產 生。但這在一延伸實施例中被阻止。不具有任何針頭2的 分度位置（亦即本範例實施例中之分度位置3和6 )經由 鲁鍵盤11輸入分析器6内或是在試運轉期間被記錄下來。因 此從信號脈衝S2延伸到信號脈衝S4的對應時間間隔從上

10述測試中排除。這也適用於在信號脈衝S?之前的時間間 隔。 B S 迄今所述分析器有一些優點。一方面，此分析器對於針 織機之轉速之波動不敏感。另一方面，此分析器對於線造 成^影響及針頭振動極不敏感。又，彎曲或斷裂針頭能被 15可靠地偵測到。不需要在記憶體中儲存整個針頭圖案。不 聲規貝·Η十頭序列可藉由將缺漏針頭之位置事先儲存在記情體 中而得以監視。這只需要極少量的記憶體。搭配於此二這 在針頭僅就其預先指定的規劃出現在針筒上的事實下運 用。因此，儲存不存在針頭之分度位置以便抑制這些位置 20發生警報信號就已足夠。 >照此方法之另一有利實施例，感測器產生之㈣㈣ =監視。此由圖5例示。用來觸發這些類比信號的信號 a其Γ^b可以先前脈衝之錢閾值及平均信號值Τ m 為基礎計异。依此方式，可_到㈣長波信號振幅波動 1335362 5 之趨勢並使其看來無害。舉例來說，觸發下限T1可 先前脈衝之兩平均信號值Tm逼近。為此之故，舉^ 成平均值。舉例來說’先前脈衝之平均值可以一加權 工加總並除以-係數。詩下_個脈衝之信號生成的觸 ，下限閾值可藉由以此預期平均值減去—較值的方式決 值可— 10 :1二Th係動態地定義，與先前脈衝之信號:幅閾： 成==發生之信號振幅周期性波動因而看來不足以 本發明心監視針織機之針頭的方法仙個別針頭脈 衝間之冗測時間間隔之動態判定為基礎。其中利用 15 號=衝間之-或多個先前時限之—最小者的時序持。 作為目前要評估之時間間隔的量度。同 你、、曰 信號脈衝生成之切換閾值的動態判定。再者， 振幅，界定一趨勢’且利用此趨勢判斷用：二』 切換閾：。此方法可用來分析在所有針二 置產生的脈衝。若針筒已刻意設置為僅只八頌 適切指出個別針頭位置並從分析作 1 , 2〇視的可靠方法。 下叢排除。运得到用於監 【圖式簡單說明】 圖1是一針織機之一群針頭暨一相 示意圖； 相關視裝置的簡化 丄 :2頭序列暨由該等針頭得到之脈衝丨 之财衝有—㈣針頭之針财列㈣料針頭得到 脈衝圖Λ是一有缺漏針頭之針頭序列暨由該等針頭得到之 圖5是一針頭序列暨由該等 【主要元件符號說明】 1針織機 2 針頭 2a、2b、2c 3針筒 4監視裝置 5光學頭 6分析器 7光纖 8光源 9光纖 W顯示器 11小鍵盤 針頭產生之類比信號

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Claims (1)

1. 99. 8. 31 " —·：-- i + 月日 3 :$...：：尽 Ui....... t、申請專利範圍： — . 種監測針織機上之針頭的方法，ι^ΤΓ + -光學感測器之間存在一声•此㈣等針頭與 移動通過該感測器之視野ι藉此該等針頭 該等針頭之至少,二1且藉此利用該方法並參照 τ頌您主少些，其特徵在於 竭該視野時產生 界定操續信號脈衝“I、S 、S ) R * 間隔（l、t2、t3、 h± ..· so間之時間 上限係數(P。)與一參考時間間隔(τ… J : 丁i-i )且大於一下限传童f r 積C p。· 之乘積〔D.T A *、 （Pu)l4該參考時間間隔（Ti-1) u卜丨）蚪，將一信號脈衝（s) 一個信號脈衝（Sh)之一1°己錄成則 如申請專利範圍第丄項之方^後並續由脈衝义。 是-較早時間間隔（Ti-Ι)。 〃 3茶考吟間間隔 ί::專:1項之方法’其中該參考時間間隔 ;值從一或多個較早時間間隔(T一算出的： 如申請專利範圍第丨項之方 號脈衝（s!、s2、S3、 /，z、巾記錄該等個別信 An)o …Sn)之振幅（Ai、A2、A” ...、 :申:、專利第1項之方法’其中利用以振幅(A,、 二於信號 H:\Eti)anW\965i0\mij965】0·無妇線坂 ] 18 ^'''Λ-κν ---- · • 2料利範之方法，其中當—信號脈衝⑻ ‘號。時限（ΑΤ"11 · Ti-r p° · L-1)時產生一警報 • U =範圍第1項之方法，其中以該針織機之每 稳或紋轉記錄之信號脈衝（Si、Sz、&、 ;量：-標稱數量⑺做比較，且在發生：偏= 生—警報信號。 試運轉期間 試運轉期間 •如申請專利範圍第i項之方法，其中在 决疋標稱數量（z)。 ο • t申請專利範圍第Μ之方法，其中在 1疋未提供針頭的空位。 如申請專利範圍第6或9 法 在一办付地忠口 ^ 八甲田k唬脈衝 工位缺漏且因此未在時限（ATin · 1. 内發生時抑制一警報信號之生成。 :專利範圍第1項之方法’其中該方法之執行在 —針織機之起動作業被中斷。 執仃在 *如申請專利範圚 示每轉或二=方法’其中在一顯示器上顯 Μ的數量。 到之信號脈衝(Sl、S2、s3、...、 .如申請專利範圍第1 示分別偵測到之作號，八在一顯示器上顯 4 ...、An )。 針頭的裝置，包括-光學感 萼針碩與一光學感測器之間存在一相 rs 對速度’且藉此該等針頭移動通㈣ 野二且藉此該裳置包括一控制配器之視 學野時=光 且判定接續 ΐ:/ 衝（Sl、S2、S3、...、s。， 間隔衝(s S2、S3、·..… 時間間隔…n)，且當如此進行時，僅在 間隔⑴)之)/於—上限純（W與—稍早時間 與-稍早時間^ (/。· D且大於—下限係數（P〇 信號脈衝L-O之乘積（Pu · Ti-Ο時將一 1)記錄成一有效後續脈衝（Si)。 H:\EthanW\96 510\mq965 10-無财線板] 20